лекция 4. ХТО стали

1. Термомеханическая и химикотермическая обработка стали

1

2. Термомеханическая обработка

Включает в себя пластическую деформацию, которая влияет на формирование
структуры во время термического воздействия на металл. После ТМО в сплаве
образуется структура с повышенной плотностью дефектов кристаллического строения,
что ведет к получению новых механических свойств
2

3.

Причина упрочнения стали при НТМО – наследование мартенситом
дислокационной структуры деформированного аустенита
3

4.

Важнейшее преимущество ВТМО – способность одновременно повышать и
показатели прочности, и вязкость разрушения.
4

5.

5

6.

6

7.

7

8.

8

9.

9

10.

10

11. 1 – цементационный ящик; 2 – карбюризатор; 3 – образцы свидетели; 4 – детали.

11

12. Цементация стали

12

13. Технологические параметры процесса цементации

Температура
930-950 С
Продолжительность
8-10 часов
Охлаждение вместе с печью
13

14. Изменение структуры и свойств поверхности деталей при цементации

14

15. Зависимость толщины слоя от температуры и продолжительности процесса

15

16. Микроструктура стали в исходном состоянии

Феррит + Перлит
16

17. Микроструктура поверхности детали после цементации

17

18.

18

19. Микроструктура поверхности детали поле цементации и термообработки

19

20. Микроструктура стали 16ХГ после цементации

20

21. Детали подвергаемые цементации

21

22.

22

23. Диаграмма состояния Fe-N и строение азотированного слоя.

Насыщению азотом
подвергают
среднеуглеродистые
легированные стали,
содержащие хром (Сг),
молибден (Мо), ванадий
(V), вольфрам (W) и
алюминий (А1) и
приобретающие особо
высокую твердость и
износостойкость. При
этом образуются
нитриды Сг2N, Mo2N,
VN и др., которые,
повышают твердость
азотированного слоя.
23

24. Микроструктура поверхности после азотирования

24

25. Сравнение

ЦЕМЕНТАЦИЯ
После цементации
необходима ТО;
продолжительность меньше;
упрочненный слой
получается более глубоким и
допускает большие удельные
давления при эксплуатации;
твердость в 1,5 - 2,0 раза
меньше;
твердость сохраняется при
нагреве только до 180 – 125 С
АЗОТИРОВАНИЕ
Азотирование проводится
после ТО;
Продолжительность
больше;
Слой меньше;
Твердость больше;
сохраняет твердость до 400
– 450 С.
25

26.

26

27. Микроструктура стали 08кп после нитроцементации

27

28. Нитроцеметация а- общий вид; б- поверхность; с- сердцевина

28

29. Сульфоазотирование

одновременное насыщение поверхности изделий
азотом, углеродом и серой
применяют для улучшения приработки,
повышения износостойкости и противозадирных
свойств, особенно при «сухом» и «полусухом»
трении
Процесс осуществляется при 560-620 С в
атмосфере аммиака и эндогаза с добавками
серосодержащих веществ H2S, CS2 и SO2
29

30. Борирование

- химико-термическая обработка насыщением поверхностных слоев стальных
изделий бором при температурах 900...950°С с образованием боридов.
Проводят с целью повышения износостойкости в условиях сухого трения и
абразивного изнашивания
30

31. Силицирование поверхностное или объёмное насыщение материала кремнием

позволяет повысить жаростойкость, т.е. сопротивление поверхности окислению
при высоких температурах.
31

32. Металлизация

Цель - изменение состава, структуры и
свойств поверхностного слоя стали
Новые свойства поверхности:
• высокая жаростойкость,
• коррозионная стойкость,
• повышенная износостойкость
• повышенная твердость.
32

33. Алитирование применяют при изготовлении клапанов автомобильных двигателей, лопаток и сопел газовых турбин

Новое свойство: высокая
окалиностойкость до
температуры 1100°С и
сопротивление
атмосферной коррозии
Твердость
алитированного слоя до
500 HV, износостойкость
низкая.
Структура
алитированного слоя
представляет собой
твердый раствор
алюминия в a-железе.
33

34. Алитирование защита от окисления при высоких температурах (700—900 °C и выше)

34

35. Хромирование используется повышения жаростойкости, твердости и износостойкости, повышения коррозионной и эрозионной стойкости

Структура хромированного слоя зависит от содержания в стали углерода. В
высокоуглеродистых сталях образуются карбиды железа.
Все карбидообразующие легирующие элементы - вольфрам, молибден, титан,
ванадий и т. д., увеличивают глубину хромированного слоя.
35

36.

Карбохромирование —для повышения
твердости, износостойкости, жаропрочности,
коррозионной стойкости материала.
Хромосилицирование —для повышенной
окалиностойкости и кислотостойкости,
повышенного сопротивления эрозии в области
высоких температур.
Хромоалитирование —для создания в
поверхности детали слоев с повышенной, по
отношению к хромированным деталям,
жаростойкостью, достигающей 900°С, и
эрозионной стойкостью.
36

37. Титанирование применяется для повышения коррозионной стойкости и кислотостойкости стали.

37

38. Цинкова́ние покрытие металла слоем цинка для защиты от коррозии

38

39. Толщина цинкового слоя зависит от температуры и продолжительности процесса цинкования и колеблется от 50 мкм до 1,5 мм

39

40. Цинкова́ние Подходит для ровных или с небольшим изгибом поверхностей, не подверженным механическим воздействиям

40

41.

https://onlinetestpad.com/mvopx4bpisvui
41